IT202100031580A1 - METHOD FOR DETERMINING THE WEAR OF A BELT - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
del brevetto per invenzione industriale dal titolo: of the patent for industrial invention entitled:
?METODO PER DETERMINARE L'USURA DI UNA CINGHIA? ?METHOD FOR DETERMINING THE WEAR OF A BELT?
La presente invenzione ? relativa ad un metodo per determinare l?usura di una cinghia. This invention? relating to a method for determining the wear of a belt.
Il brevetto DE19921224 descrive una tecnica che permette di rilevare e memorizzare un segnale iniziale relativo ad una cinghia, ottenuto tramite induzione magnetica per tutta la lunghezza della cinghia stessa, e di utilizzare poi tale segnale iniziale come termine di riferimento che viene confrontato con il risultato di rilevamenti successivi, al fine di determinare se ci sono scostamenti rilevanti. La presenza di tali scostamenti ? indice del fatto che sono emersi difetti o rotture nella cinghia durante il suo utilizzo e quindi che ? necessaria una sua sostituzione. Patent DE19921224 describes a technique which allows to detect and memorize an initial signal relating to a belt, obtained through magnetic induction for the entire length of the belt itself, and to then use this initial signal as a reference term which is compared with the result of subsequent measurements, in order to determine whether there are significant deviations. The presence of such deviations? indicative of the fact that defects or breakages have emerged in the belt during its use and therefore that it is its replacement is necessary.
? sentita l?esigenza di applicare le tecniche di rilevamento di induzione magnetica per poter determinare il grado di usura di una cinghia, per monitorare tale grado di usura progressivamente durante l?uso della cinghia. In particolare, ? sentita l?esigenza di monitorare il grado di usura in modo continuo durante la vita operativa della cinghia, in modo relativamente semplice. ? felt the need to apply magnetic induction detection techniques to be able to determine the degree of wear of a belt, to monitor this degree of wear progressively during the use of the belt. In particular, ? felt the need to monitor the degree of wear continuously during the operational life of the belt, in a relatively simple way.
Scopo della presente invenzione ? quello di fornire un metodo per determinare l?usura di una cinghia che consenta di assolvere in maniera semplice ed economica alle esigenze sopra esposte. Purpose of the present invention? that of providing a method for determining the wear of a belt that allows the above needs to be fulfilled in a simple and economical way.
Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo come definito nella rivendicazione 1, ed una apparecchiatura come definita nella rivendicazione 8. According to the present invention there is provided a method as defined in claim 1, and an apparatus as defined in claim 8.
L'invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: Will the invention come? now described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of implementation, in which:
- la figura 1 ? una vista schematica di una apparecchiatura per determinare l?usura di una cinghia secondo il metodo della presente invenzione; - figure 1? a schematic view of an apparatus for determining the wear of a belt according to the method of the present invention;
- le figure 2 e 3 mostrano una porzione della cinghia, in una condizione iniziale della vita operativa e rispettivamente in una condizione usurata dopo un dato tempo di utilizzo. - figures 2 and 3 show a portion of the belt, in an initial condition of the operating life and respectively in a worn condition after a given time of use.
In figura 1, il numero di riferimento 1 indica un impianto a cinghia, che pu? essere utilizzato per la trasmissione di potenza, per il convogliamento o il trasporto di prodotti, ecc? In figure 1, the reference number 1 indicates a belt system, which can? be used for power transmission, for conveying or transporting products, etc?
L?impianto 1 comprende una struttura di supporto 1a (parzialmente e schematicamente illustrata) e due ruote di trasmissione 2, supportate dalla struttura 1a. Una delle ruote 2 ? condotta, mentre l?altra ? motrice, essendo quest?ultima azionata da un dispositivo motore 2a (direttamente o tramite l?interposizione di una trasmissione) portato anch?esso dalla struttura 1a in modo non illustrato in dettaglio. The system 1 includes a support structure 1a (partially and schematically illustrated) and two transmission wheels 2, supported by the structure 1a. One of the 2 wheels? conducted, while the other is engine, the latter being driven by a motor device 2a (directly or through the interposition of a transmission) also carried by the structure 1a in a manner not illustrated in detail.
L'impianto 1 comprende, inoltre, una cinghia 3 che ? avvolta sulle ruote 2 in modo da essere trascinata in movimento lungo un percorso, azionando il dispositivo 2a. Nel particolare esempio illustrato, la cinghia 3 forma un anello continuo. Secondo una variante non illustrata, la cinghia 3 forma un segmento le cui estremit? opposte sono accoppiate rispettivamente alle ruote 2. Secondo varianti non illustrate, la cinghia 3 ? montata su un impianto avente una sola ruota di trasmissione, ad esempio un impianto ascensore. The system 1 also includes a belt 3 which is wrapped on the wheels 2 so as to be dragged in motion along a path, activating the device 2a. In the particular example illustrated, the belt 3 forms a continuous loop. According to a variant not illustrated, the belt 3 forms a segment whose ends? opposite ones are respectively coupled to the wheels 2. According to variants not illustrated, the belt 3 is mounted on a system having only one transmission wheel, for example an elevator system.
Come mostrato nelle figure 2 e 3, la cinghia 3 si estende lungo un asse 4 longitudinale, ? flessibile in modo da poter seguire percorsi curvi ed ? delimitata da una faccia di dorso 7, da due facce laterali, opposte tra loro e trasversali alla faccia 7, e da una superficie frontale di trascinamento 9, la quale ? opposta alla faccia 7 ed ? atta ad impegnare una superficie esterna 9a delle ruote di trasmissione 2. As shown in figures 2 and 3, the belt 3 extends along a longitudinal axis 4, ? flexible so you can follow curved paths and? delimited by a back face 7, by two lateral faces, opposite each other and transversal to the face 7, and by a front driving surface 9, which is opposite to face 7 and ? suitable for engaging an external surface 9a of the transmission wheels 2.
Nello specifico esempio illustrato, la cinghia 3 ? una cinghia dentata, per cui la superficie 9 definisce una pluralit? di denti 10 paralleli tra loro e trasversali all?asse 4. In the specific example illustrated, belt 3? a toothed belt, for which the surface 9 defines a plurality? of teeth 10 parallel to each other and transversal to the axis 4.
Tuttavia, la presente invenzione si applica al rilevamento dell?usura di tutti i tipi e tutte le forme di cinghia che abbiano un corpo in materiale polimerico o elastomerico in cui possa essere annegato almeno un magnete permanente (ad esempio: cinghie con denti trapezoidali paralleli all?asse 4; cinghie di tipo poli-V; cinghie in cui la superficie 9 definisce una o pi? file longitudinali di protuberanze o sporgenze, distanziate tra loro e definenti anch?esse rispettivi denti; cinghie piatte; cinghie con forma a botte; ecc?). Inoltre, si applica sia al settore del trasporto e movimentazione di articoli, che al settore della trasmissione di potenza, sia al settore ascensoristico. However, the present invention applies to the detection of wear of all types and shapes of belts that have a body made of polymeric or elastomeric material in which at least one permanent magnet can be embedded (for example: belts with trapezoidal teeth parallel to the axis 4; poly-V type belts; belts in which the surface 9 defines one or more longitudinal rows of protuberances or protrusions, spaced apart from each other and also defining respective teeth; flat belts; belts with a barrel shape; etc. ?). Furthermore, it applies both to the transport and handling of articles sector, to the power transmission sector and to the elevator sector.
Come indicato sopra, la cinghia 3 comprende un corpo 12 in materiale polimerico o elastomerico. Preferibilmente, il corpo 12 ? costituito da un unico pezzo di materiale polimerico o elastomerico, ad esempio poliuretano o un elastomero termoplastico. Nell?esempio illustrato, il corpo 12 comprende due porzioni sovrapposte: una porzione a nastro 13, che ha una sezione trasversale sostanzialmente rettangolare, ed una porzione sagomata sporgente 14 che include i denti 10. As indicated above, the belt 3 comprises a body 12 made of polymeric or elastomeric material. Preferably, body 12 ? made from a single piece of polymeric or elastomeric material, such as polyurethane or a thermoplastic elastomer. In the illustrated example, the body 12 includes two overlapping portions: a ribbon portion 13, which has a substantially rectangular cross section, and a protruding shaped portion 14 which includes the teeth 10.
In particolare, la faccia 7 e la superficie 9 sono definite direttamente dalle porzioni 13 e, rispettivamente, 14 del corpo 12, senza elementi di copertura. Secondo alternative non illustrate, la faccia 7 e/o la superficie 9 sono definite invece da rivestimenti o strati applicati sul corpo 12. In particular, the face 7 and the surface 9 are defined directly by the portions 13 and, respectively, 14 of the body 12, without covering elements. According to alternatives not illustrated, the face 7 and/or the surface 9 are defined instead by coatings or layers applied on the body 12.
La cinghia 3 comprende, preferibilmente, una pluralit? di inserti filiformi di rinforzo 16, i quali sono denominati generalmente ?cord?, sono annegati nella porzione 13, sono paralleli alla direzione 4, e sono realizzati in materiale resistente alla trazione, ad esempio in acciaio, aramide, carbonio, fibra di vetro o altre fibre sintetiche, ecc?. Belt 3 preferably comprises a plurality of of thread-like reinforcing inserts 16, which are generally called "cords", are embedded in the portion 13, are parallel to the direction 4, and are made of tensile-resistant material, for example steel, aramid, carbon, glass fiber or other synthetic fibres, etc?.
Il magnete menzionato sopra ? indicato dal numero di riferimento 20 ed ? definito da un elemento comprendente materiale ferromagnetico che ? in grado di magnetizzarsi sotto l'azione di un campo magnetico esterno e di restare magnetizzato quando il campo si annulla, diventando cos? un magnete permanente. The magnet mentioned above? indicated by the reference number 20 and ? defined by an element comprising ferromagnetic material that is capable of magnetizing itself under the action of an external magnetic field and remaining magnetized when the field vanishes, thus becoming a permanent magnet.
Nel particolare esempio illustrato, il magnete 20 ? annegato in uno dei denti 10, ossia in corrispondenza della superficie 9. Secondo alternative non illustrate, il magnete 20 ? annegato in corrispondenza della faccia 7 o in altre zone del dente 10. In the particular example illustrated, the magnet 20? embedded in one of the teeth 10, i.e. in correspondence with the surface 9. According to alternatives not illustrated, the magnet 20 is embedded in correspondence with face 7 or in other areas of tooth 10.
In particolare, il magnete 20 ? un prisma o cilindro avente ha una superficie esterna di base 21 che ? disposta a filo con la superficie 9. Secondo varianti non illustrate, la superficie 21 ? disposta in posizione rientrata rispetto alla superficie 9, almeno quando la cinghia 3 ? nuova, ossia deve ancora iniziare la sua vita operativa; in questo caso, il dislivello tra le superfici 9 e 21 pu? essere definito da uno spazio vuoto, oppure pu? essere riempito da materiale della porzione 14 o da un altro materiale. In particular, the magnet 20? a prism or cylinder having an external base surface 21 which is arranged flush with the surface 9. According to variants not illustrated, the surface 21 is arranged in a recessed position with respect to the surface 9, at least when the belt 3 is new, i.e. it has yet to begin its operational life; in this case, the difference in height between surfaces 9 and 21 can? be defined by an empty space, or can? be filled with material from portion 14 or with another material.
Il magnete 20 si estende con continuit? lungo un asse 22 che ? ortogonale alla direzione 4. In altre parole, il magnete 20 non ? costituito da pezzi distinti, per cui il monitoraggio dell?usura che verr? descritto nel seguito pu? essere di tipo continuo, e non discreto, al progredire dell?usura. La superficie 21 ha ampiezza e forma che sono costanti lungo l?asse 22; ad esempio, ? una base circolare, ma potrebbe avere eventualmente una sagoma diversa. Does the magnet 20 extend continuously? along an axis 22 which is orthogonal to the direction 4. In other words, the magnet 20 is not made up of distinct pieces, so the monitoring of the wear that will occur? described below can? be continuous, and not discrete, as wear progresses. The surface 21 has a width and shape that are constant along the axis 22; for example, ? a circular base, but could possibly have a different shape.
Nello specifico, il magnete 20 ? realizzato in plastoferrite o plastoneodimio. Pi? in generale, ? costituito da una matrice o legante in materiale polimerico o elastomerico e da materiale ferromagnetico annegato in tale matrice o legante. Specifically, the magnet 20? made of plastoferrite or plastoneodymium. More? in general, ? consisting of a matrix or binder made of polymeric or elastomeric material and ferromagnetic material embedded in this matrix or binder.
In generale, il materiale del magnete 20 ? scelto in modo tale da avere una resistenza all?abrasione che ? sostanzialmente uguale a quella del materiale della porzione 14 dove ? annegato (il termine ?sostanzialmente? indica una tolleranza pari al 10% in pi? o in meno) in modo da consumarsi allo stesso ritmo del dente 10, durante il normale utilizzo della cinghia 3. In general, the material of the magnet 20 ? chosen in such a way as to have a resistance to abrasion that is substantially the same as that of the material of portion 14 where ? drowned (the term "substantially" indicates a tolerance equal to 10% more or less) so as to wear at the same rate as tooth 10, during normal use of belt 3.
Tale consumo avviene generalmente lungo l?asse 22, come si pu? notare dal confronto tra le figure 2 e 3, che mostrano una situazione iniziale, prima dell?utilizzo della cinghia 3, e rispettivamente una condizione in cui la cinghia 3 ? usurata. This consumption generally occurs along axis 22, how can this be done? note from the comparison between figures 2 and 3, which show an initial situation, before the use of belt 3, and respectively a condition in which belt 3 is worn.
Il magnete 20 viene utilizzato come indicatore dell?usura del dente 10, grazie a tecniche di rilevamento a distanza basate sull?induzione magnetica: in particolare, si determina l?altezza D del magnete 20 lungo l?asse 22 (che corrisponde all?altezza residua del dente 10 dopo un dato tempo di utilizzo, per poter valutare se tale altezza residua ? ancora sufficiente per continuare ad usare la cinghia 3) sulla base del campo magnetico generato dal magnete 20 in corrispondenza di un rilevatore o sonda 25, schematicamente illustrato in figura 1. The magnet 20 is used as an indicator of the wear of the tooth 10, thanks to remote sensing techniques based on magnetic induction: in particular, the height D of the magnet 20 is determined along the axis 22 (which corresponds to the height residual height of the tooth 10 after a given time of use, in order to be able to evaluate whether this residual height is still sufficient to continue using the belt 3) on the basis of the magnetic field generated by the magnet 20 in correspondence with a detector or probe 25, schematically illustrated in Figure 1.
La sonda 25 ? supportata dalla struttura 1a in modo non illustrato, in posizione fissa relativamente vicina alla cinghia 3, ma senza contatto con quest?ultima, mentre la cinghia 3 si muove lungo un percorso che coincide con la direzione 4. La sonda 25 ? di tipo di per s? noto, ed ? in grado di rilevare l?induzione magnetica (o una variazione di induzione magnetica) generata dal magnete 20 quando quest?ultimo passa in prossimit? della sonda 25: considerando un dato grado di usura della cinghia 3, e quindi del magnete 20, quest?ultimo genera una induzione magnetica che viene rilevata come grandezza variabile in corrispondenza della sonda 25 in funzione dell?avvicinamento ed allontanamento del magnete 20. Probe 25? supported by the structure 1a in a way not shown, in a fixed position relatively close to the belt 3, but without contact with the latter, while the belt 3 moves along a path that coincides with the direction 4. The probe 25 is of type in itself? known, and ? able to detect the magnetic induction (or a variation of magnetic induction) generated by the magnet 20 when the latter passes in proximity? of the probe 25: considering a given degree of wear of the belt 3, and therefore of the magnet 20, the latter generates a magnetic induction which is detected as a variable quantity at the probe 25 depending on the approach and removal of the magnet 20.
La sonda 25 ? collegata ad una unit? di elaborazione e controllo 26 in modo da inviare a tale unit? 26 un segnale elettrico indicativo dell?induzione magnetica (o della variazione di induzione magnetica) che ? stata rilevata. L?unit? 26 elabora tali segnali, in particolare in modo da filtrarli e determinare un valore di picco, il quale corrisponde ad una distanza minima z del magnete 20 dalla sonda 25. Probe 25? connected to a unit? processing and control 26 in order to send to this unit? 26 an electrical signal indicative of the magnetic induction (or the variation of magnetic induction) which is? been detected. The unit? 26 processes these signals, in particular so as to filter them and determine a peak value, which corresponds to a minimum distance z of the magnet 20 from the probe 25.
L?induzione magnetica B diminuisce all?aumentare del consumo del magnete 20 lungo l?asse 22. Dal punto di vista teorico, considerando una forma cilindrica a base circolare, il valore dell?induzione magnetica B, in corrispondenza della distanza minima z, ? : The magnetic induction B decreases as the consumption of the magnet 20 increases along the axis 22. From a theoretical point of view, considering a cylindrical shape with a circular base, the value of the magnetic induction B, in correspondence with the minimum distance z, is? :
dove: Where:
Br: induzione magnetica residua o magnetizzazione residua, propria del magnete Br: residual magnetic induction or residual magnetization, typical of the magnet
D: altezza del magnete D: height of the magnet
R: raggio del magnete. R: radius of the magnet.
Nel caso specifico, il parametro dimensionale R ? costante, dal momento che la sezione trasversale del magnete 20 (in un piano di sezione ortogonale all?asse 22) ? costante lungo l?asse 22. In this specific case, the dimensional parameter R ? constant, since the cross section of the magnet 20 (in a section plane orthogonal to the axis 22) is constant along the axis 22.
La distanza minima z tra il sensore e il magnete 20 ? considerata anch?essa costante. Per garantire questa condizione indipendentemente dal consumo, ad esempio la sonda 25 ? disposta di fronte alla faccia 7 definente il dorso della cinghia 3 (e non di fronte alla superficie 9). The minimum distance z between the sensor and the magnet 20 ? also considered constant. To guarantee this condition regardless of consumption, for example the probe 25? arranged in front of the face 7 defining the back of the belt 3 (and not in front of the surface 9).
Pertanto, si trova questa funzione non lineare tra l?altezza D e il valore di induzione magnetica B che viene rilevato: Therefore, this non-linear function is found between the height D and the magnetic induction value B that is detected:
dove K1, K2, K3 e K4 sono parametri costanti che dipendono dalle seguenti condizioni: where K1, K2, K3 and K4 are constant parameters that depend on the following conditions:
- il raggio R (o, in modo equivalente, l?area del magnete 20 in sezione trasversale), - the radius R (or, equivalently, the area of the magnet 20 in cross section),
- la magnetizzazione residua Br propria del magnete, - la tipologia della cinghia 3 (ad esempio per la natura del materiale dei cord 16, che potrebbe influenzare il valore di induzione magnetica B rilevato dalla sonda 25), - the residual magnetization Br of the magnet, - the type of belt 3 (for example due to the nature of the material of the cords 16, which could influence the magnetic induction value B detected by the probe 25),
- la distanza minima z tra magnete 20 e sonda 25. - the minimum distance z between magnet 20 and probe 25.
Secondo un aspetto della presente invenzione, l?unit? 26 comunica con una memoria contenente una relazione che correla in modo biunivoco valori di altezza del magnete 20 (e/o del dente 10) con corrispondenti valori del segnale di uscita emesso dalla sonda 25, a parit? di condizioni operative di rilevamento (tipologia, dimensioni e velocit? della cinghia 3, tipologia e posizione della sonda 25, ecc?). Questa relazione memorizzata pu? essere definita, ad esempio, da: un grafico, una mappa, una espressione analitica ottenuta per in via teorica (ad esempio sulla base della funzione scritta sopra), una espressione analitica ottenuta tramite simulazioni a computer, una funzione ottenuta sperimentalmente, una tabella ottenuta sperimentalmente (e contenente, ad esempio, serie di valori che possono essere interpolati), ecc?. According to one aspect of the present invention, the unit? 26 communicates with a memory containing a relationship which biunivocally correlates height values of the magnet 20 (and/or of the tooth 10) with corresponding values of the output signal emitted by the probe 25, on equal terms. of operational detection conditions (type, size and speed of belt 3, type and position of probe 25, etc?). This memorized relationship can? be defined, for example, by: a graph, a map, an analytical expression obtained theoretically (for example on the basis of the function written above), an analytical expression obtained through computer simulations, a function obtained experimentally, a table obtained experimentally (and containing, for example, series of values that can be interpolated), etc?.
Preferibilmente la suddetta relazione viene determinata tramite prove sperimentali, prima di essere memorizzata, e tali prove sono effettuate su una cinghia campione, identica alla cinghia 3 che dovr? poi essere sottoposta a monitoraggio (ossia, con le medesime caratteristiche di dimensioni, materiale, struttura, ecc?), e nelle stesse condizioni di rilevamento (stessa posizione e tipologia della sonda 25, stessa velocit? relativa, ecc?). Preferably the aforementioned relationship is determined through experimental tests, before being memorized, and these tests are carried out on a sample belt, identical to belt 3 which will have to be then be subjected to monitoring (i.e., with the same characteristics of dimensions, material, structure, etc?), and in the same detection conditions (same position and type of probe 25, same relative speed, etc?).
Prima di eseguire questa operazione di caratterizzazione o calibrazione, volta a determinare la relazione da memorizzare e fornire all?unit? 26 per il monitoraggio dell?usura, potrebbero essere opportune prove sperimentali preliminari per ottimizzare il posizionamento/orientamento della sonda 25 rispetto alla cinghia 3 e quindi ottimizzare l?affidabilit? dei rilevamenti. Before carrying out this characterization or calibration operation, aimed at determining the relationship to be stored and provided to the unit? 26 for wear monitoring, preliminary experimental tests may be appropriate to optimize the positioning/orientation of the probe 25 with respect to the belt 3 and therefore optimize the reliability? of the detections.
Grazie alla relazione che ? stata individuata ed ? stata memorizzata, ? possibile eseguire gli effettivi rilevamenti per il monitoraggio dell?usura su un lotto di cinghie 3, che sono uguali tra loro (e alla suddetta cinghia campione). In dettaglio, l?unit? 26 calcola l?altezza residua del magnete (D), o del dente 10, tramite la relazione memorizzata, a partire dai valori del segnale della sonda 25, che sono indicativi dell?induzione magnetica B, ad esempio ad ogni passaggio del magnete 20. Thanks to the report that ? been identified and? been stored, ? It is possible to carry out the actual wear monitoring measurements on a batch of 3 belts, which are identical to each other (and to the aforementioned sample belt). In detail, the unit? 26 calculates the residual height of the magnet (D), or of the tooth 10, through the stored relation, starting from the values of the signal of the probe 25, which are indicative of the magnetic induction B, for example at each passage of the magnet 20.
? preferibile che la distanza (z) tra la sonda 25 e il magnete 20 della cinghia 3 sia la pi? piccola possibile durante il monitoraggio (senza arrivare ad essere zero), affinch? il rilevamento abbia una sensibilit? relativamente alta e sia quindi sufficientemente preciso anche quando la magnetizzazione residua (Br) e/o l?altezza residua del magnete 20 sono relativamente basse. ? It is preferable that the distance (z) between the probe 25 and the magnet 20 of the belt 3 is the greatest? as small as possible during monitoring (without reaching zero), so that? does the detection have a sensitivity? relatively high and is therefore sufficiently precise even when the residual magnetization (Br) and/or the residual height of the magnet 20 are relatively low.
Preferibilmente, l?unit? 26 ? dotata di un opportuno sistema di filtraggio via software, in grado di eliminare i contributi armonici non essenziali per la misura, che possono dar luogo a misure errate nel rilevare il valore di induzione magnetica B ad ogni passaggio del magnete 20. Preferably, the unit? 26 ? equipped with an appropriate filtering system via software, capable of eliminating harmonic contributions that are not essential for the measurement, which can give rise to incorrect measurements in detecting the magnetic induction value B at each passage of the magnet 20.
Preferibilmente, la sonda 25 e l?unit? 26 monitorano continuamente i dati di induzione magnetica B durante il normale utilizzo della cinghia 3 nell?impianto 1, che costituisce una apparecchiatura operativa, senza la necessit? di smontare la cinghia 1 e prevedere una apparecchiatura di test dedicata. In altre parole, la sonda 25 e l?unit? 26 ? integrata direttamente nell?impianto 1 dove la cinghia 3 si consuma per il suo normale utilizzo. Pertanto, i dati rilevati vengono elaborati e convertiti in valori dell?altezza D del magnete 20, in tempo reale, durante il normale utilizzo della cinghia 3, per monitorare l?usura. Preferably, the probe 25 and the unit? 26 continuously monitor the magnetic induction data B during the normal use of the belt 3 in the system 1, which constitutes an operational equipment, without the need to dismantle belt 1 and provide dedicated test equipment. In other words, probe 25 and the unit? 26 ? integrated directly into the system 1 where the belt 3 wears out due to its normal use. Therefore, the data detected are processed and converted into values of the height D of the magnet 20, in real time, during normal use of the belt 3, to monitor wear.
Grazie al procedimento appena descritto, ? possibile avere una stima molto accurata dell?altezza del magnete 20 che si riduce progressivamente durante l?uso: nel contempo, tale altezza ? inversamente proporzionale alla quantit? di materiale consumato ed indica direttamente la quantit? di materiale rimanente lungo l?asse 22 prima di arrivare ad una condizione di usura potenzialmente critica per la cinghia 3. Thanks to the procedure just described, ? It is possible to have a very accurate estimate of the height of the magnet 20 which progressively reduces during use: at the same time, this height is inversely proportional to the quantity? of material consumed and directly indicates the quantity? of material remaining along the axis 22 before reaching a potentially critical wear condition for the belt 3.
Pi? in dettaglio, preferibilmente, i valori del segnale rilevato dalla sonda 25 e/o i valori dell?altezza residua calcolati, che progressivamente diminuiscono, vengono confrontati in tempo reale con una o pi? soglie, memorizzate nell?unit? 26 e corrispondenti a rispettive condizioni di riferimento dell?usura della cinghia 3. L?unit? 26, ad esempio, ? configurata in modo da emettere uno o pi? segnali di avviso (acustico o visivo) ad un operatore, se una soglia viene raggiunta oppure oltrepassata. Ad esempio i valori relativi all?altezza consumata o all?altezza residua, e/o i segnali di avviso/allarme, possono essere trasmessi a distanza, ad operatori addetti alla manutenzione. More? in detail, preferably, the values of the signal detected by the probe 25 and/or the values of the calculated residual height, which progressively decrease, are compared in real time with one or more thresholds, stored in the unit? 26 and corresponding to respective reference conditions of belt wear 3. The unit? 26, for example, ? configured to issue one or more? warning signals (acoustic or visual) to an operator, if a threshold is reached or exceeded. For example, the values relating to the height consumed or the residual height, and/or the warning/alarm signals, can be transmitted remotely to maintenance operators.
In combinazione o in alternativa a tali segnali, l?unit? 26 comunica con un sistema che controlla la movimentazione della cinghia 3 e fornisce un segnale di arresto che automaticamente inibisce l?azionamento della cinghia 3 (ossia, ferma il dispositivo 2a) se l?altezza residua raggiunge oppure oltrepassa una data soglia di emergenza, ossia raggiunge oppure oltrepassa un limite oltre il quale la cinghia 3 deve essere assolutamente sostituita. In combination or as an alternative to these signals, the unit? 26 communicates with a system that controls the movement of the belt 3 and provides a stop signal that automatically inhibits the operation of the belt 3 (i.e., stops the device 2a) if the residual height reaches or exceeds a given emergency threshold, i.e. reaches or exceeds a limit beyond which belt 3 must absolutely be replaced.
Riassumendo quanto sopra descritto, quindi, l?unit? 26, grazie al software che vi ? installato, ? configurata in modo da: Summing up what has been described above, therefore, the unit? 26, thanks to the software that is there? installed, ? configured so as to:
- acquisire i segnali che sono forniti dalla sonda 25 e che sono indicativi del valore di induzione magnetica B in corrispondenza della sonda 25; - acquire the signals which are provided by the probe 25 and which are indicative of the magnetic induction value B at the probe 25;
- convertire tali segnali in valori relativi all?altezza residua del magnete 20 e/o del dente 10 e/o della porzione 14; ed - convert these signals into values relating to the residual height of the magnet 20 and/or of the tooth 10 and/or of the portion 14; and
- intervenire con un segnale di allarme (che avvisa l?operatore e/o arresta l?avanzamento della cinghia 3), nel momento in cui i valori rilevati e/o calcolati raggiungono o oltrepassano almeno una soglia predeterminata. - intervene with an alarm signal (which warns the operator and/or stops the advancement of belt 3), when the values detected and/or calculated reach or exceed at least a predetermined threshold.
Secondo una variante non illustrata, la sonda 25 e l?unit? 26 sono installati in una apparecchiatura dedicata per eseguire test separatamente dall?impianto 1 (anche se in questo caso ? necessario smontare la cinghia 3 dall?impianto 1 per montarla su tale apparecchiatura di test, per cui non ? possibile eseguire un monitoraggio continuo, ma solo un monitoraggio periodico); in questo contesto, ? anche possibile spostare la sonda 25 rispetto alla cinghia 3, invece di movimentare quest?ultima rispetto alla sonda 25. According to a variant not illustrated, the probe 25 and the unit? 26 are installed in dedicated equipment to perform tests separately from system 1 (although in this case it is necessary to dismantle belt 3 from system 1 to mount it on this test equipment, so it is not possible to perform continuous monitoring, but only periodic monitoring); in this context, ? It is also possible to move the probe 25 with respect to the belt 3, instead of moving the latter with respect to the probe 25.
Da quanto precede appare evidente come la soluzione proposta consenta di monitorare il consumo della cinghia 3, preferibilmente in modo continuo, sfruttando la naturale correlazione fisica tra il valore di induzione magnetica B e l?altezza D del magnete 20 annegato nella cinghia 3. From the foregoing, it is clear that the proposed solution allows the consumption of belt 3 to be monitored, preferably continuously, exploiting the natural physical correlation between the magnetic induction value B and the height D of the magnet 20 embedded in belt 3.
La soluzione proposta ? poi relativamente semplice da realizzare ed ? affidabile e accurata per quanto riguarda i risultati ottenuti. The proposed solution? then relatively simple to make and? reliable and accurate regarding the results obtained.
Tramite il monitoraggio continuo sopra descritto, ? anche possibile eseguire una stima o previsione sulla futura durata della cinghia 3, sulla base di dati rilevati all?inizio della vita operativa della cinghia 3 stessa, grazie ad opportuni software di previsione e/o grazie ad opportune statistiche pregresse, memorizzate nell?unit? 26. In questo modo, ? anche possibile programmare in modo efficace gli interventi di manutenzione. Through the continuous monitoring described above, ? It is also possible to carry out an estimate or forecast on the future life of the belt 3, based on data collected at the beginning of the operational life of the belt 3 itself, thanks to appropriate forecasting software and/or thanks to appropriate previous statistics, stored in the unit? 26. In this way, ? It is also possible to effectively schedule maintenance interventions.
Da quanto precede appare, infine, evidente che al metodo per determinare l?usura della cinghia 3 possono essere apportate modifiche e varianti che non esulano dal campo di protezione della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate. Finally, from the foregoing it appears evident that modifications and variations can be made to the method for determining the wear of the belt 3 which do not go beyond the scope of protection of the present invention, as defined in the attached claims.
In particolare, invece di determinare direttamente l?altezza D, grazie ad una opportuna relazione memorizzata, l?unit? 26 potrebbe essere configurata in modo da determinare e fornire la quantit? di materiale consumato, ad esempio sulla base della diminuzione/sottrazione dei valori di induzione magnetica B rilevati ai vari passaggi successivi del magnete 20. In particular, instead of directly determining the height D, thanks to an appropriate memorized relation, the unit? 26 could be configured to determine and provide the quantity? of material consumed, for example on the basis of the decrease/subtraction of the magnetic induction values B detected at the various subsequent passes of the magnet 20.
Inoltre, la sonda 25 pu? essere di vario tipo (sensore ad effetto Hall, bobina di materiale conduttore, GMR, ecc?). Inoltre, la sonda 25 potrebbe avere forme o strutture diverse da quella mostrata a titolo di esempio in figura 1. Furthermore, the probe 25 can? be of various types (Hall effect sensor, coil of conductive material, GMR, etc?). Furthermore, the probe 25 could have shapes or structures different from that shown by way of example in figure 1.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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IT102021000031580A IT202100031580A1 (en) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | METHOD FOR DETERMINING THE WEAR OF A BELT |
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ID=80461530
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IT (1) | IT202100031580A1 (en) |
Cited By (1)
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